一、直線導軌簡介

在當今工業(yè)化推進過程當中，直線導軌是數控機床和自動化生產線上不可缺少的零部件之一。直線導軌是由滑軌、滑塊、鋼球、球保持架、反向器、密封端蓋、刮油片、油嘴等組成，當滑塊在導軌上往復運動時，鋼球沿著導軌上經過熱處理和精密研磨加工的溝道進行滾動，滑塊里面的鋼球通過反向裝置實現循環(huán)運動。

基虎直線導軌選用及壽命計算

富士康基虎

基虎直線導軌選用及壽命計算

直線導軌的性能是影響直線運動精度控制的重要因素，選用高品質的直線導軌，可以為直線運動的導向精度提供有力的保障。

二、直線導軌的優(yōu)點

三、直線導軌的壽命計算

3.1壽命計算公式

根據【國家標準】JBT 7175.1-2011、JB/T7175.2-2006、JB/T7175.5-2015直線運動系統(tǒng)的額定壽命（L）可根據基本動額定載荷（C）和負荷載重（P），按下式進行計算。

基虎直線導軌選用及壽命計算

3.2相關參數詳解

額定壽命L：額定壽命（L）是指一批相同的直線運動系統(tǒng)在相同個條件下分別運行，直到其中過不產生表面剝落的產品在90%以上，此時產品能達到的總運行距離。

基本額定動載荷C：基本額定動負荷（C）是指，對于同一批產品在某一相同條件下，對于使用鋼球的直線運動系統(tǒng)，其額定壽命為L=50km，對于使用滾柱的直線運動系統(tǒng)L=100km，這一大小方向都不變的負荷條件稱為基本額定動負荷。外加負荷P：外加負荷（P）包括由使用條件所確定的基本負荷和由運動引起的等價負荷所決定的。

fH硬度系數

線性滑軌的珠道接觸表面硬度要求在硬度為

HRC 58~62的硬化深度，倘若硬度值無法達到要

求的水平，將會降低線性滑軌的額定負荷及使用

壽命，此時動、靜額定負荷為尺寸表列值再乘以

對應的硬度系數。

基虎直線導軌選用及壽命計算

fT溫度系數

系統(tǒng)溫度會對線性滑軌的材質有影響，當溫

度高于100℃時線性滑軌的額定負荷及使用壽命

將會降低，此時動、靜額定負荷為尺寸表列值再

乘以對應的溫度系數。由于有些配件是塑料材質

較不耐高溫，故建議使用溫度應低于100℃。

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fc接觸系數

當在緊靠狀態(tài)下使用多個滾動導軌滑塊時，

受到力矩負荷和安裝面精度的影響，并且難以獲得

均勻的負荷分布。因此將多個滑塊緊靠使用時，需

要考慮基本額定載荷(C)和(C0)上乘以接觸系數。

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fW負荷系數

作用于線性滑軌的負荷，除裝置本身自重、起

動停止時的慣性負荷及因懸置而產生的力距負荷外，

還有因運動伴隨而來的振動及沖擊負荷，此種型式

的負荷并不容易算出，根據經驗依負荷狀況及使用

速度，建議將計算負荷值再乘以對應的負荷系數。

基虎直線導軌選用及壽命計算

四、導軌的選定步驟

設定使用條件：確定直線導軌負荷設

計的必要條件。

<1、尺寸（跨距、滑塊個數、滑軌根數）

<2、安裝方式（水平、垂直、壁掛使用）

<3、速度（加速度）

<4、行程長度

<5、使用頻率

<6、作用負荷大小、方向、位置

<7、要求壽命、運動精度、使用環(huán)境

②、計算外加負荷：算出滑塊的負荷大小

③、計算等價負荷：將滑塊所承受的各方

向負荷換算成等價負荷

④、計算靜態(tài)安全系數：從基本靜額定載

荷和最大承受負荷求出靜態(tài)安全系數的數

⑤、靜態(tài)安全系數判斷：若不符合，1.型

式、尺寸變更、2.跨距、滑塊個數、滑軌

根數變更。返回①。若符合，繼續(xù)⑥。

⑥、計算平均負荷：將運行中變動的承受

負荷加以平均化，換算成平均負荷

⑦、計算額定壽命：用額定壽命的計算式

求出運行距離。

⑧、使用壽命判斷：若不符合，1.型式、尺

寸變更、2.跨距、滑塊個數、滑軌根數變更。

返回① 。若符合，結束選擇。

⑨、安全設計：1.決定潤滑劑2.決定潤滑方

法3.表面處理（防銹、外觀）4.防塵設計

基虎直線導軌選用及壽命計算

五、軟件介紹

由于直線導軌壽命計算步驟計算量大且復雜，方便客戶選擇合適的直線導軌，減少選擇直線導軌型號的時間，避免發(fā)生選型錯誤，目前基虎直線導軌工程人員有專門開發(fā)了壽命計算軟件，只需輸入使用條件，即可快速得到所選擇的直線導軌運行壽命。

5.1軟件界面說明

5.1.1 啟動界面

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依次可選擇線軌產品型號、使用狀態(tài)、滑塊與滑軌使用數量

5.1.2 基本參數輸入

基虎直線導軌選用及壽命計算

依次輸入線軌運行速度、加速時間、減速時間、行程、每分鐘往返次數。

注1：速度、加速時間、減速時間、行程需滿足公式 v*t1/2+v*t2+v*t3/2=Ls

注2：負荷系數由運行速度決定，軟件已自動判斷，圖片右下角說明所示。

5.1.3 載荷輸入

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依次輸入載重質量m1、滑塊質量m2、工作臺質量m3。

依次輸入工件及工作臺相對于坐標原點的相對坐標x1，x2，x3。

輸入驅動位置y，z。

注：1、坐標系單位為mm。2、驅動位置一般為y=0，z=0。3、軟件已根據所選線軌型號自動輸入滑塊重量m2。

5.1.4 結果顯示

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此時可以查看計算結果是否符合使用需求

5.2計算例

1、線軌型號： HSL20NS

2、使用狀態(tài)： 水平使用

3、滑塊滑軌使用數量： 預使用1根滑軌1個滑塊

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4、速度： 0.5 m/s

5、加速時間：0.05 s

6、減速時間： 0.15 s

7、負荷系數： 自動選擇為1.5

8、行程：1450 mm

9、每分鐘往返次數： 6

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10、載重質量m1及相對坐標(mm)： 100kg 0 0 0

11、滑塊質量m2及相對坐標(mm)： 0.28kg 0 0 0

12、工作臺質量m3及相對坐標(mm)：300kg 0 0 0

13、驅動位置y及驅動位置z(mm)： 0 0

注：m1為載重；m2為滑塊重量，軟件已自動輸入；m3為工作臺重量

注：如無特殊情況，驅動位置默認為（0,0）,切記在軟件中輸入。

基虎直線導軌選用及壽命計算

結果顯示

基虎直線導軌選用及壽命計算

注：此時若靜安全系數或額定壽命不滿足需求則可以點擊重新計算按鈕返回啟動界面重新計算